Td corrigé Exercice 1 Du lait au yaourt (6pts) pdf

Bac S 2014 Liban http://labolycee.org

Un lait frais n’est que très légèrement acide mais cette acidité peut se développer assez vite pour des raisons diverses : - le lactose présent en quantité notable (50 g.L^-1 environ) se transforme en acide lactique sous l’action des bactéries ; - d’autres acides tels que l’acide oléique se forment à partir des corps gras présents dans le lait. - le dioxyde de carbone dissous contribue également à l’acidité d’un lait. L’industrie laitière vérifie l’état de conservation d’un lait en mesurant son acidité totale en « équivalent d’acide lactique » exprimée en degré Dornic^* (°D).Un lait frais doit avoir, selon les normes en vigueur, une acidité inférieure à 18°D. * Un degré Dornic noté 1°D correspond à 0,1 g d’acide lactique par litre de lait.

Protocole de titrage d’un lait : On verse 10,0 mL de lait dans un erlenmeyer et on ajoute quelques gouttes de phénolphtaléine. On procède au titrage de l’échantillon de lait par une solution d’hydroxyde de sodium (Na⁺(aq) + HO^–(aq)) de concentration molaire 0,11 mol.L^-1 appelée soude « Dornic ». Un lait est dosé en suivant ce protocole. L’équation de la réaction chimique support de titrage est : H3O⁺ + HO^–  2 H2O(L) . La phénolphtaléine est un indicateur coloré ; couple acide/base de pKa = 8,2 dont la forme acide est incolore et la forme basique rose.

2.1 La persistance d’une coloration rose est observée pour un volume de solution titrante versée de 1,4 mL. À quoi correspond ce changement de couleur ?

2.2. En exploitant le résultat du titrage, déterminer si le lait analysé est frais selon la norme en vigueur. La démarche suivie pour expliciter sera explicitée.

2.3. Faire preuve d’esprit critique sur le dosage réalisé et proposer une amélioration.

Correction

2.2. Pour savoir si le lait analysé est frais, il faut déterminer son degré Dornic (c’est-à-dire la masse d’acide lactique dans un litre de lait) et donc exploiter les résultats du titrage réalisé par le technicien.

Récapitulatif :

Espèce titrée : H3O⁺ Espèce titrante : l’ion hydroxyde

On considère que l’acide lactique est totalement Volume versé à l’équivalence : VE = 1,4 mL dissocié en ions H3O⁺ et lactate(*). Concentration molaire CB = 0,11 mol.L^1 Volume titré : Vtitré = 10,0 mL

Concentration molaire apportée en acide lactique CA inconnue, égale à [H3O⁺] (*) Remarque : cette hypothèse est en désaccord avec 1.3.1..

L’équivalence d’un titrage est définie par le changement de réactif limitant.

À l’équivalence, le réactif titré et le réactif titrant ont été introduits dans les proportions stœchiométriques de l’équation de titrage : il n’en reste donc plus.

On peut donc écrire :

n(H O )

n(HO )

1 1

 



Soit

[ H O V

].

 C V

.



.

[

]

titré

H O C V V





En considérant que l’acide lactique présent dans le lait est totalement dissocié en ion lactate et oxonium, on a [H3O⁺]

= CA où CA est la concentration apportée en acide lactique.

Or la concentration massique t et la concentration molaire sont liées par la relation : t = CA.M.

Donc :

.

. ( )

B E

titré

t C V M acide lactique

 V

AN :

0,11 1,4

t 90

10,0

  

D’après le document 2 : 0,1 g.L^-1 d’acide lactique dans un lait correspond à 1°D, par suite une concentration de 1,4 g.L^-

1 correspond à 14 °D.

L’acidité du lait étudié est inférieure à 18° D, ce lait est considéré comme frais selon les normes en vigueur.